DE3938366C2 - Vorrichtung zur Bilddatenreduktion für ein Anzeigegerät - Google Patents
Vorrichtung zur Bilddatenreduktion für ein AnzeigegerätInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bilddatenreduktion
für ein Anzeigegerät, das vorteilhaft als eine Anzeigeeinrichtung
in einem Computersystem wie einem Personal-Computer, einem
Textverarbeitungssystem oder ähnlichem verwendet werden kann.
Als eine Anzeigeeinrichtung für einen Personal-Computer, ein
Textverarbeitungssystem oder ähnliches werden eine Kathoden
strahlröhre oder eine Flüssigkristall-Anzeigetafel verwendet. Der
Schirm einer solchen Anzeigeeinrichtung ist aus einer Vielzahl
von Bildelementen (Pixeln) zusammengesetzt, die in einer Matrix
angeordnet sind, um visuelle Anzeigebereiche zu bilden. Anderer
seits werden Bilddaten, die auf einer solchen Anzeigeeinrichtung
angezeigt werden sollen, in einem Bildspeicher (Videospeicher mit
wahlfreiem Zugriff, hiernach als "VRAM" bezeichnet) gespeichert,
und sie werden durch Anwendungssoftware gesteuert. Der von der
Anwendungssoftware verwaltete Bereich in dem VRAM ist als
"Weltkoordinatenbereich" bekannt, und der auf dem Schirm der
Anzeigeeinrichtung gebildete Anzeigebereich als der "Schirmkoor
dinatenbereich".
Wenn der Weltkoordinatenbereich dieselbe Größe hat wie der
Schirmkoordinatenbereich, entstehen keine Probleme. Wenn aber der
Schirmkoordinatenbereich kleiner ist als der Weltkoordinaten
bereich, wenn z. B. der Schirmkoordinatenbereich aus Pixeln mit
640 Punkten pro horizontale Zeile (Breite) und 480 Punkten pro
vertikale Linie (Höhe) aufgebaut ist, während der Weltkoordi
natenbereich aus horizontalen Zeilen mit 720 Punkten und ver
tikalen Linien mit 480 Punkten besteht, tritt das Problem auf,
daß der Anzeigebereich auf dem Schirm nicht die volle Breite des
Weltkoordinatenbereichs in der horizontalen Richtung abdecken
kann.
Um dieses Problem zu überwinden, wurden früher die beiden folgen
den Techniken angewendet. Die eine ist eine Fensteranzeigetech
nik, bei der Pixeldaten, die 640 Punkte darstellen, wie in Teil
(1) von Fig. 6 gezeigt, aus einem Weltkoordinatenbereich A1
herausgezogen werden, um auf einem Schirm P1, P2 oder P3, der
einem Schirmkoordinatenbereich A2 entspricht, dargestellt zu
werden. Wie in Teil (2) von Fig. 6 gezeigt, werden z. B. Pixel
daten, die 640 Punkte darstellen, beginnend beim Punkt a in
horizontaler Richtung bis zum Punkt e aus dem Weltkoordinaten
bereich A1 herausgezogen, um auf dem Schirm P1 angezeigt zu
werden. In diesem Fall wird der aus 40 Punkten auf jeder Seite
des Weltkoordinatenbereichs A1 geformte Bildteil nicht angezeigt.
Im in Teil (3) aus Fig. 6 zeigten Fall werden Pixeldaten, die
640 Punkte darstellen, beginnend beim Punkt b (der der Startpunkt
der horizontalen Zeile ist) bis zum Punkt d aus dem Weltkoordi
natenbereich A1 herausgezogen, um auf dem Schirm P2 angezeigt zu
werden. In diesem Fall wird der aus 80 Punkten auf der rechten
Seite des Weltkoordinatenbereichs A1 geformte Bildteil nicht
angezeigt. In dem im Teil (4) aus Fig. 6 gezeigten Fall werden
Pixeldaten, die 640 Punkte darstellen, beginnend beim Punkt c bis
zum rechten Rand des Weltkoordinatenbereichs A1 herausgezogen,
um auf dem Schirm P3 angezeigt zu werden, so daß der aus 80
Punkten auf der linken Seite des Weltkoordinatenbereichs geformte
Bildteil nicht angezeigt wird. Durch sequentielles Anzeigen der
Schirme P1, P2 und P3, von denen jeder einen fehlenden Bildteil
hat, kann auf geeignete Weise das gesamte Bild auf dem Schirm
angezeigt werden. Beim Stand der Technik werden die Adreßände
rungen zum Auslesen des Weltkoordinatenbereichs A1 in dem oben
erwähnten VRAM durch Befehle über die Software ausgeführt.
Bei der anderen bekannten Technik wird eine sogenannte reduzierte
Anzeigetechnik verwendet, bei der, wie in Fig. 7 gezeigt, das
Verhältnis von 640 : 720 (= 8 : 9), das das Verhältnis der Zahl der
Punkte auf dem Schirmkoordinatenbereich A2 zu der auf dem Welt
koordinatenbereich A1 in horizontaler Richtung ist, als das
Reduktionsverhältnis für die auf dem Schirm anzuzeigenden Pixel
daten in horizontaler Richtung genommen wird. Genauer gesagt
werden Daten, die 9 Pixel darstellen, aus dem VRAM herausgezogen,
um in Daten gewandelt zu werden, die 8 Pixel darstellen, und die
gewandelten Daten werden wiederum in das VRAM geschrieben. Dann
werden die gewandelten Daten aus dem VRAM zum Anzeigen ausgele
sen, so daß das in horizontaler Richtung auf 8 : 9 reduzierte Bild
auf dem Schirm angezeigt wird.
Die oben erwähnte Fensteranzeigetechnik hat die Nachteile, daß
der Weltkoordinatenbereich A1 nicht auf einmal angezeigt werden
kann und daß die Adresse zum Lesen der Daten aus einem VRAM
zwangsweise in eine Adresse geändert werden muß, die von der von
der ursprünglichen Software spezifizierten verschieden ist, was
in einem Verlust der Kompatibilität der Software in bezug auf die
Anzeigesteuerung resultiert.
Andererseits wird bei der reduzierten Anzeigetechnik für die
Datenverarbeitung eine verlängerte Zeitdauer benötigt, weil die
Pixeldaten mit einem vorherbestimmten Reduktionsverhältnis (z. B.
8 : 9) in der horizontalen Richtung reduziert werden müssen, was
dazu führt, daß es schwierig ist, eine Echtzeitanzeige durchzu
führen. Da der Vorgang weiterhin eine Modifikation des Inhalts
des VRAM einschließt, werden die ursprünglichen Daten verloren.
Die einmal verlorenen Daten können nicht wiedergewonnen werden.
Ferner wird ein Datenwert von jeweils neun Datenwerten verloren,
wenn die Daten einfach im Verhältnis 8 : 9 reduziert werden, was
zur Verzerrung des resultierenden Bildes führt, obwohl der
gesamte Bereich angezeigt werden kann. Mit bisher erhältlicher
Software ist es auch nicht möglich, ein Reduktionsverhältnis von
8 : 9 zu erzielen, und in der Praxis wurde ein Kehrwert einer
Potenz von 2, wie 1/2, 1/4, usw., verwendet, um das Reduktions
verhältnis zu bestimmen. Wegen der Zwischenschaltung von für
solch einen Reduktionsvorgang benötigter Software führt dies zu
einem Verlust an Kompatibilität der Software.
Aus dem US-Patent Nr. 4,598,283 ist eine Vorrichtung bekannt, um
gespeicherte Bilddaten so zu modifizieren, daß die zugehörigen
Texte oder Bilder auf verschiedenen Papierformaten ausgedruckt
werden können. Dazu werden entsprechend dem Vergrößerungs- bzw.
Verkleinerungsverhältnis bei einer Bilddatenfolge einzelne Bits
hinzugefügt bzw. entfernt. Zur Entscheidung, an welcher Stelle
ein Bit eingesetzt bzw. entfernt werden soll und welchen Wert
(1 oder 0) das einzusetzende Bit hat, wird jedes Bit der Bild
datenfolge mit seinem jeweils nachfolgenden Bit verglichen. Diese
Vorrichtung führt zwar zu einer guten Druckqualität, jedoch ist
deren Arbeitsgeschwindigkeit für Bildverarbeitungszwecke zu
gering.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für
ein Anzeigegerät eine Vorrichtung zur Bilddatenreduktion zu
schaffen, die wahlweise entweder in einer Fensteranzeigebetriebs
art oder einer reduzierten Anzeigebetriebsart arbeiten kann, ohne
dabei Bilddaten und die Kompatibilität der Software zu verlieren,
und die Bildaten auf Hardwarebasis in Echtzeit verarbeiten kann,
ohne den Inhalt eines Videospeichers zu beeinflussen.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Bilddatenreduktion
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Inhalt der Unteransprüche.
Im folgenden wird die Erfindung mit Hilfe von Zeichnungen anhand
von Ausführungsbeispielen beschrieben.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm zur Erläuterung der erfindungs
gemäßen Vorrichtung.
Fig. 2 zeigt schematisch die Reduktion der Pixeldaten in der
Vorrichtung aus Fig. 1.
Fig. 3 erläutert die Reduktion der Pixeldaten in der Vorrich
tung aus Fig. 1 genauer.
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung einer in der
Vorrichtung aus Fig. 1 verwendeten LCD-Steuersektion
zeigt.
Fig. 5A und 5B sind Zeitablaufdiagramme zur Erläuterung der
Arbeitsweise der LCD-Steuersektion aus Fig. 4.
Fig. 6 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Fensteranzeige
technik.
Fig. 7 ist ein Diagramm zur Erläuterung der reduzierten
Anzeigetechnik.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Vorrichtung zur Bild
datenreduktion gemäß der Erfindung zeigt. Die in Fig. 1 gezeigte
Vorrichtung 1 ist eine für ein Flüssigkristallanzeige(LCD)-Gerät
2, das in einem Personal-Computer-System oder einem Textver
arbeitungssystem verwendet wird. Das LCD-Gerät 2 ist an die
Vorrichtung 1 über eine Anzahl von Steuerleitungen L1 bis L5
gekoppelt, die später beschrieben werden. Mit der Vorrichtung 1
sind eine Rechnerzentraleinheit (CPU) 4, die einen Mikroprozessor
(nicht gezeigt) einschließt, und ein Bildspeicher 5 (hiernach als
"VRAM" bezeichnet) verbunden.
Das LCD-Gerät 2 weist eine Anzeigetafel 6 mit Pixeln von 640 ×
480 Punkten auf, die in einer Matrixform angeordnet sind. Die
Anzeigetafel 6 ist in einen oberen Anzeigebereich 7 und einen
unteren Anzeigebereich 8 aufgespalten. Der obere Anzeigebereich
7 wird über acht Segmentelektroden-Antriebsschaltkreise UX0 bis
UX7 und vier Gemeinschaftselektroden-Antriebsschaltkreise Y0 bis
Y3 betrieben. Der untere Anzeigebereich 8 wird über acht Segment
elektroden-Antriebsschaltkreise LX0 bis LX7 und vier Gemein
schaftselektroden-Antriebsschaltkreise Y4 bis Y7 betrieben. Das
heißt, die Gemeinschaftselektroden-Antriebsschaltkreise Y0 bis
Y3 und Y4 bis Y7 treiben jeweils die Anzeige von 60 Zeilen, und
die Segmentelektroden-Antriebsschaltkreise UX0 bis UX7 und LX0
bis LX7 treiben jeweils die Anzeige von 80 Punkten in jeder aus
gewählten Zeile. Ein Datenhaltesignal DL, ein Zeilensteuersignal
HS und ein Bereichssteuersignal VS werden über Steuerleitungen
L1, L2 bzw. L3 von einem zwischenspeicher-Schaltkreis 9 in der
Vorrichtung 1 an die Segmentelektroden-Antriebsschaltkreise UX0
bis UX7 und LX0 bis LX7 und die Gemeinschaftselektroden-Antriebs
schaltkreise Y0 bis Y7 geliefert. Anzeigedaten DU0 bis DU3 für
den oberen Anzeigebereich werden durch eine Datenbusleitung L4
an die Segmentelelektroden-Antriebsschaltkreise UX0 bis UX7
geliefert, und Anzeigedaten DL0 bis DL3 für den unteren Anzeige
bereich werden an die Segmentelektroden-Antriebsschaltkreise LX0
bis LX7 durch eine Datenbusleitung L5 geliefert.
Die Vorrichtung 1 weist eine Steuerungsspeichersektion 10, eine
LCD-Steuerung 11, einen Taktsignal-Erzeugungsschaltkreis 12,
einen ersten Multiplexer 13A, einen zweiten Multiplexer 13B und
eine LCD-Steuersektion 14 auf. Die Steuerungsspeichersektion 10
speichert verschiedene von der CPU 4 gelieferte Steuerinformatio
nen, wie eine Anzeigestartadresse für das VRAM 5, die Kapazität
einer Zeile anzeigende Verschiebungswerte, Zeilenauswahlinforma
tion, Scrolling-Information, usw. Die LCD-Steuerung 11 arbeitet
auf dieselbe Weise wie eine herkömmliche CRT-Steuerung, um
Anzeigedaten für 720 Punkte in einer horizontalen Zeile aus dem
VRAM 5 zu liefern. Der Taktsignal-Erzeugungsschaltkreis 12
liefert Synchronisiersignale für die verschiedenen Steuer
operationen. Adreßbusse L6 und L7 von der CPU 4 bzw.
LCD-Steuerung 11 sind mit dem ersten Multiplexer 13A verbunden, um
selektiv Adreßdaten an das VRAM 5 zu liefern. Das Schalten
zwischen der Lese-Betriebsart und der Schreib-Betriebsart des
VRAM 5 wird durch den zweiten Multiplexer 13B gesteuert. Die
LCD-Steuersektion 14 liefert aus dem VRAM 5 gelesene Bilddaten über
eine Schnittstelleneinheit 15 und den Zwischenspeicher-Schalt
kreis 9 an das LCD-Gerät 2. Die Arbeitsweise der LCD-Steuer
sektion 14 wird unten beschrieben.
Im folgenden wird der Fall beschrieben, wenn ein Bild in einem
Weltkoordinatenbereich, der 720 Punkte in horizontaler Richtung
aufweist, auf dem LCD-Gerät 2 angezeigt wird, das einen Schirm
koordinatenbereich mit 640 Punkten in horizontaler Richtung hat.
Das heißt, das Reduktionsverhältnis beträgt 640 : 720 (=8 : 9). Eine
UND-Operation oder eine ODER-Operation wird auf zwei benachbarte
Pixelwerte von neun Pixeln angewandt, und das Operationsergebnis
wird als der Bilddatenpunkt eines Pixels definiert, so daß die
Bilddaten der neun Pixel auf acht Pixeln angezeigt werden.
Die Pixelwerte des Weltkoordinatenbereichs mit 720 Punkten werden
mit pi,j und die Pixelwerte in dem Schirmkoordinatenbereich auf
dem LCD-Gerät 2 mit 640 Punkten werden mit qi,j bezeichnet. Eine
Operation wird so durchgeführt, daß die folgende Beziehung
zwischen den beiden Bereichen aufgestellt wird:
q8k,j = p9k,j * p9k+l,j
q8k+l,j = p9k+l+l,j
q8k+l,j = p9k+l+l,j
Hierbei ist das Symbol "*" ein Operand, der die UND-Operation
oder die ODER-Operation darstellt. Die Indices j, k, l sind ganze
Zahlen im Bereich:
0 k 79
1 l 7
0 j (Anzahl der Pixel in vertikaler Richtung) -1.
1 l 7
0 j (Anzahl der Pixel in vertikaler Richtung) -1.
Im Ausführungsbeispiel wird der das erste Pixel q0,0 auf der
ersten Zeile darstellende Wert durch Anwenden einer UND- oder
einer ODER-Operation auf die p0,0 und p1,0 darstellenden Werte
erhalten, während die p2,0 bis p8,0 darstellenden Werte als die
Werte genommen werden, die das zweite bis achte Pixel (q1,0 bis
q7,0) darstellen. Ein das neunte Pixel q8,0 darstellender Wert wird
durch Anwenden einer UND- oder ODER-Operation auf die Werte
erhalten, die p9,0 und p10,0 darstellen. Dieselbe Verarbeitungs
sequenz wird wiederholt, bis der das Pixel q639,0 darstellende Wert
erhalten ist. Nach Vervollständigung der ersten horizontalen
Periode schreitet die Verarbeitung zur zweiten horizontalen Zeile
fort, wo der das erste Pixel q0,1 darstellende Wert durch Anwenden
einer UND- oder ODER-Operation auf die P0,1 und P1,1 darstellenden
Werte erhalten wird, und eine zu der oben erwähnten ähnliche
Verarbeitungssequenz wird wiederholt, um die zweite horizontale
Abtastperiode abzuschließen.
Fig. 2 erläutert die Pixeldatenreduktion, bei der der Weltkoor
dinatenbereich mit horizontalen Zeilen von 720 Punkten auf den
Schirmkoordinatenbereich mit 640 Punkten reduziert wird. Die
Pixeldaten p0,0 bis p719,0 und p0,1 bis p719,1 für die ersten und
zweiten Zeilen im Weltkoordinatenbereich sind in Teil (1) von
Fig. 2 gezeigt, während die Pixeldaten q0,0 bis q639,0 und q0,1 bis
q639,1 für die ersten und zweiten Zeilen im Schirmkoordinaten
bereich mit 640 Punkten, die über die zuvor erwähnte Arbeitsweise
erhalten werden, in Teil (2) von Fig. 2 gezeigt sind. Die Daten
für die folgenden Zeilen werden auf dieselbe Weise erhalten.
In Teil (2) von Fig. 2 sind die Werte in Klammern die entspre
chenden Werte im in Teil (1) von Fig. 2 gezeigten Weltkoordina
tenbereich. Z.B. wird der das erste Pixel q0,0 darstellende Wert
auf der ersten Zeile im Schirmkoordinatenbereich als Ergebnis
einer UND- oder ODER-Operation erhalten, die auf den ersten
Pixeldatenwert p0,0 und den auf der ersten Zeile im Weltkoordi
natenbereich zu dem ersten Wert benachbarten zweiten Pixel
datenwert p1,0 angewandt wird, und der erste Pixeldatenwert q0,1
auf der zweiten Zeile im Schirmkoordinatenbereich wird als
Ergebnis einer UND- oder ODER-Operation erhalten, die auf den
ersten Pixeldatenwert p0,1 und den zweiten Pixeldatenwert p1,1 auf
der zweiten Zeile im Weltkoordinatenbereich angewandt wird. Im
Ausführungsbeispiel wird die obige Arbeitsweise mit den ersten,
neunten, siebzehnten, usw. Pixeldaten jeder Zeile im Weltkoordi
natenbereich durchgeführt, wodurch es ermöglicht wird, die Daten
aus neun Pixeln mit acht Pixeln anzuzeigen.
Fig. 3 zeigt schematisch die Weise, wie das Bild im in Fig. 2
gezeigten Beispiel reduziert wird. In diesem Beispiel wird ein
Bild P11 mit 720 Punkten in horizontaler Richtung, wie in Teil
(1) von Fig. 3 gezeigt, auf ein Bild P12 mit 640 Punkten in
horizontaler Richtung, wie in Teil (2) von Fig. 3 gezeigt,
reduziert. In diesem Fall sollte die Anzahl der vertikalen Linien
in beiden Bildern gleich sein. Die in den Teilen (3) bis (5) von
Fig. 3 gezeigten Diagramme zeigen Pixeldaten in der oberen
linken Ecke, die durch einen Kreis in jedem der Bilder P11 und
P12 markiert sind. Wenn die oben erwähnte ODER-Operation zum
Reduzieren der Anzeige auf die ersten und zweiten Pixeldatenwerte
"1" bzw. "0" und auf die zehnten und elften Pixeldatenwerte "1"
bzw. "1" im Weltkoordinatenbereich angewandt wird, wie in Teil
(3) von Fig. 3 gezeigt, werden die in Teil (4) von Fig. 3
gezeigten Pixeldaten erhalten. Wenn die UND-Operation auf die
Pixeldaten an denselben Positionen angewandt wird, werden die in
Teil (5) von Fig. 3 gezeigten Pixeldaten erhalten.
Fig. 4 zeigt die in Fig. 1 gezeigte LCD-Steuersektion 14, und
Fig. 5 ist ein Zeitablaufdiagramm, das die Arbeitsweise der
LCD-Steuersektion 14 erläutert. Die LCD-Steuersektion 14 weist eine
Schnittstelleneinheit 15, eine Maskensignal-Erzeugungseinrichtung
16, einen ersten Auswahlschaltkreis 17, ein NAND-Gatter 18, einen
Parallel/Seriell-Wandler 19, ein UND-Gatter 20, einen zweiten
Auswahlschaltkreis 21, ein Flip-Flop 22 vom D-Typ, ein
ODER-Gatter 23 und ein UND-Gatter 24 auf. Ein Bereichssteuersignal Vs,
ein Zeilensteuersignal Hs, ein Punkttaktsignal Dck und ein Daten
ladesignal DLD werden über einen Steuerbus L9 von dem
Taktsignal-Erzeugungsschaltkreis 12 an die LCD-Steuersektion 14 eingegeben.
Aus dem VRAM 5 gelesene Bilddaten VD werden über einen Datenbus
L8 von dem zweiten Multiplexer 13B an die LCD-Steuersektion 14
eingegeben, und die Betriebsart-Kennzeichnungskodes MODE0 und
MODE1, die die Anzeigebetriebsart kennzeichnen, werden von
geeigneten Eingabeeinrichtungen (nicht gezeigt) eingegeben. Die
Bilddaten VD werden durch den Parallel/Seriell-Wandler 19 in ein
erstes Punktdatensignal Ddata1 gewandelt, das aus einer Vielzahl
von Bits besteht und auf eine Leitung L10 gegeben wird.
Das Punkttaktsignal Dck ist ein Taktsignal zum Halten oder Ein
klinken (latch) des Punktdatensignals Ddata. Die Masken
signal-Erzeugungseinrichtung 16 dient zum Erzeugen einer Anzahl von
Arten von Maskensignalen, die auf die seriellen Bilddaten bezogen
sind, auf der Basis des Zeilensteuersignals Hs und des Punkttakt
signals Dck. Das heißt, die Maskensignal-Erzeugungseinrichtung
16 liefert mehrere Arten von Maskensignalen m0, m1 und m2 zum
Herausziehen von 640 Haltetaktsignalen Lck für jede Feldperiode
(d. h. für jeweils eine Zeile). Die Maskensignal-Erzeugungsein
richtung 16 liefert auch ein Steuersignal m3.
Nun sei auf die Fig. 5A und 5B verwiesen. Eine Kurvenform des
Zeilensteuersignals Hs ist in Teil (1) der Fig. 5A und 5B
gezeigt, während die Anordnung des ersten Punktdatensignals
Ddata1 in Teil (2) der Fig. 5A und 5B gezeigt ist. Das erste
Punktdatensignal Ddata1 besteht aus 720 Pixeldaten, die sequen
tiell für eine horizontale Periode, d. h. eine Zeile des Weltkoor
dinatenbereichs, angeordnet sind. Die Kurvenform des Punkttakt
signals Dck zum Halten des ersten Punktdatensignals Ddata1 ist
in Teil (3) der Fig. 5A und 5B gezeigt.
In den Teilen (4) bis (7) der Fig. 5A und 5B sind die von der
Maskensignal-Erzeugungseinrichtung 16 herrührenden Signale m0 bis
m3 gezeigt. Das erste Maskensignal m0 geht zur Zeit t0, wenn eine
horizontale Periode beginnt, hoch und bleibt so bis zur Zeit
t640, zu der das Punkttaktsignal Dck 640 gezählt hat, in
Synchronisierung mit dem Zeilensteuersignal Hs, wie in Teil (4)
der Fig. 5A und 5B gezeigt. Das Maskensignal m0 wird für die
Anzeige des linken Fensters mit 640 Punkten verwendet, was später
beschrieben wird. Andererseits liegt das zweite Maskensignal m1
(Teil (5) der Fig. 5A und 5B) von der Zeit t80, zu der das
Punkttaktsignal Dck bis 80 gezählt hat, wobei die Zeit t0 als
Referenzpunkt dient, bis zur Zeit t720 hoch, zu der sich das
Punkttaktsignal Dck auf 720 beläuft, d. h. zu der eine horizontale
Periode beendet ist. Das Maskensignal m1 wird zur Anzeige des
rechten Fensters mit 640 Punkten benutzt. Im Ausführungsbeispiel
wird die Fensteranzeige verwendet, die an der am meisten links
liegenden Stelle (oder am 80. Punkt) des Weltkoordinatenbereichs
beginnt und am 640. Punkt (oder am 720. Punkt) endet. Aus den
Zeichnungen ist jedoch offensichtlich, daß durch Verschieben des
Anstiegspunkts des ersten Maskensignals m0 oder des zweiten
Maskensignals m1 eine Fensteranzeige erzeugt werden kann, die bei
einer Punktposition zwischen 0 und 719 des Weltkoordinatenbe
reichs beginnt, wodurch auf einfache Weise ein horizontales
Scrolling des Schirms erzielt werden kann, was die Möglichkeiten
der Anzeige erhöht.
Die Kurvenform des dritten Maskensignals m2 ist in Teil (6) der
Fig. 5A und 5B gezeigt. Das dritte Maskensignal m2 wird aus
der Maskensignal-Erzeugungseinrichtung 16 mit einem solchen
Zeitablauf gewonnen, daß es für eine Taktperiode des Punkttakt
signals Dck, die zur Zeit t0 beginnt, niedrig bleibt, für die
nächsten acht Taktperioden hochgeht, und dann für eine Takt
periode niedrig wird, um denselben Zyklus zu wiederholen. Die
Kurvenform des Steuersignals m3 ist in Teil (7) der Fig. 5A
und 5B gezeigt. Das Steuersignal m3 ist ein Pulssignal, das in
Synchronisierung mit dem Anstieg des dritten Maskensignals m2 für
eine Taktperiode des Punkttaktsignals Dck hochgeht. Sowohl das
dritte Maskensignal m2 als auch das Steuersignal m3 werden für
die reduzierte Anzeige verwendet, wie später beschrieben wird.
Nun sei wieder auf Fig. 4 verwiesen. Der erste Auswahlschalt
kreis 17 wählt gemäß dem Zustand der an zwei Auswahleingänge S0
und S1 angelegten Signale ein Signal aus den an vier Eingänge C0
bis C3 eingegebenen Signalen aus, wie in Tabelle 1 gezeigt. Das
ausgewählte Signal wird von einem Ausgang Y ausgesendet. Die
Betriebsart-Kennzeichnungskodes MODE0 und MODE1 werden an die
beiden Auswahleingänge S0 bzw. S1 geliefert. Die Maskensignale
m0 und m1 werden an die Eingänge C0 bzw. C1 gelegt. Das Masken
signal m2 wird an beide Eingänge C2 und C3 geliefert.
In Tabelle 1 sind die im Ausführungsbeispiel verwirklichten
Anzeigebetriebsarten mit [1] bis [4] bezeichnet und folgender
maßen gekennzeichnet:
[1]: Anzeige des linken Fensters mit 640 Punkten;
[2]: Anzeige des rechten Fensters mit 640 Punkten;
[3]: Reduzierte Anzeige durch ODER-Operation mit 640 Punkten;
[4]: Reduzierte Anzeige durch UND-Operation mit 640 Punkten.
[2]: Anzeige des rechten Fensters mit 640 Punkten;
[3]: Reduzierte Anzeige durch ODER-Operation mit 640 Punkten;
[4]: Reduzierte Anzeige durch UND-Operation mit 640 Punkten.
Die von dem ersten Auswahlschaltkreis 17 und dem Punkttaktsignal
Dck herrührenden Maskensignale m0, m1 oder m2 werden an das
NAND-Gatter 18 eingegeben, um Haltetaktsignale Lck zu erzeugen. Das
Punkttaktsignal Dck wird auch auf den Flip-Flop 22 gegeben. Das
zuvor erwähnte erste Punktdatensignal Ddata1 wird dem Datenan
schluß D des Flip-Flops 22 zugeführt, so daß ein zweites Punkt
datensignal Ddata2, das um einen Impuls des Punkttaktsignals Dck
verzögert ist, immer an den Ausgangsanschluß Q geliefert wird.
Das zweite Punktdatensignal Ddata2 wird an einen Eingang des
ODER-Gatters 23 und ebenso an einen Eingang des UND-Gatters 24
gelegt. Das erste Punktdatensignal Ddata1 wird an die Eingänge
C0 und C1 des zweiten Auswahlschaltkreises 21 geliefert und
ebenso an die anderen Eingänge des ODER-Gatters 23 und des
UND-Gatters 24. Die Ausgänge des ODER-Gatters 23 und des UND-Gatters
24 sind mit den Eingängen C2 bzw. C3 des zweiten Auswahlschalt
kreises 21 verbunden. Der Betriebsart-Kennzeichnungskode MODE0
wird direkt an den Eingang S0 des zweiten Auswahlschaltkreises
21 gelegt. Der andere Eingang S1 des zweiten Auswahlschaltkreises
21 ist mit dem Ausgang des UND-Gatters 20 verbunden, an das der
Betriebsart-Kennzeichnungskode MODE1 und das Steuersignal m3
eingegeben werden. Der zweite Auswahlschaltkreis 21 arbeitet auf
dieselbe Weise wie der erste Auswahlschaltkreis 17, wie in
Tabelle 2 zusammengefaßt.
Die Arbeitsweise des Ausführungsbeispiels in jeder Anzeige
betriebsart wird nun beschrieben.
In dieser Betriebsart sind beide Betriebsart-Kennzeichnungskodes
MODE0 und MODE1 auf Null gesetzt. Der erste Auswahlschaltkreis
17 wählt den Eingang C0, um das erste Maskensignal m0 aus zugeben,
und das NAND-Gatter 18 wendet eine NAND-Operation auf das erste
Maskensignal m0 und das Punkttaktsignal Dck an, um ein erstes
Haltetaktsignal Lck1 zu erzeugen. Das erste Haltetaktsignal Lck1,
das eine durch Umkehren der Kurvenform des Punkttaktsignals Dck
erhaltene Kurvenform hat, wird als ein Taktsignal an einen Takt
anschluß ck der Schnittstelleneinheit 15 geliefert.
Da der Betriebsart-Kennzeichnungskode MODE1 Null beträgt, ist die
Ausgabe des UND-Gatters 20 Null, unabhängig vom Zustand des
Steuersignals m3. Somit ist der Auswahlanschluß S1 des zweiten
Auswahlschaltkreises 21 immer auf Null, und der zweite Auswahl
schaltkreis 21 wählt das erste Punktdatensignal Ddata1, das dem
Eingangsanschluß C0 zugeführt wird, wodurch das erste Haltedaten
signal Ldata1, wie in Teil (9) der Fig. 5A und 5B gezeigt,
erzeugt wird, um es an den Datenanschluß D der Schnittstellen
einheit 15 zu liefern. Unter Verwendung des ersten Haltedaten
signals Ldata1 und des ersten Haltetaktsignals Lck1 zieht die
Schnittstelleneinheit 15 die linksseitigen 640 Punkte, d. h. die
Pixeldaten p₀ bis p₆₃₉, aus den 720 Punkten des Weltkoordinaten
bereichs, um sie an den Zwischenspeicher-Schaltkreis 9 auszugeben
(Fig. 1).
In dieser Betriebsart sind die Betriebsart-Kennzeichnungskodes
MODE0 und MODE1 auf 1 bzw. 0 gesetzt. Der erste Auswahlschalt
kreis 17 wählt das zweite Maskensignal m1. Das NAND-Gatter 18
wendet eine NAND-Operation auf das Maskensignal m1 und das
Punkttaktsignal Dck an, um ein zweites Haltetaktsignal Lck2 zu
erzeugen, das in Teil (10) der Fig. 5A und 5B gezeigt ist. Da
der Betriebsart-Kennzeichnungskode MODE1 auf Null gesetzt ist,
ist die Ausgabe des UND-Gatters 20 (und somit der Auswahlanschluß
S1 des zweiten Auswahlschaltkreises 21) immer auf Null. Der
zweite Auswahlschaltkreis 21 wählt das erste Punktdatensignal
Ddata1 aus, daß dem Eingangsanschluß C1 zugeführt wird, wodurch
das in Teil (11) der Fig. 5A und 5B gezeigte zweite Halte
datensignal Ldata2 erzeugt wird. Unter Verwendung des zweiten
Haltedatensignals Ldata2 und des zweiten Haltetaktsignals Lck2
zieht die Schnittstelleneinheit 15 die rechtsseitigen 640 Punkte,
d. h. die Pixeldaten p₈₀ bis p₇₁₉, aus den 720 Punkten des Welt
koordinatenbereichs. Die heraus gezogenen Pixeldaten werden an den
Zwischenspeicher-Schaltkreis 9 geliefert.
Die Fensteranzeige gemäß dem Ausführungsbeispiel wird, wie oben
beschrieben, durch Hardware erreicht, nicht durch Verarbeiten von
Software, wie Verarbeiten von Daten in dem VRAM oder durch
Ändern von Parametern, was beim Stand der Technik der Fall ist.
Erfindungsgemäß ist daher eine Fensteranzeige möglich, während
die Kompatibilität der Software erhalten bleibt.
Die Betriebsart-Kennzeichnungskodes MODE0 und MODE1 sind auf 0
bzw. 1 gesetzt. Daher wählt der erste Auswahlschaltkreis 17 das
Maskensignal m2. Das NAND-Gatter 18 wendet eine NAND-Operation
auf das Maskensignal m2 und das Punkttaktsignal Dck an, um ein
drittes Haltetaktsignal Lck3 zu erzeugen. Das Haltetaktsignal
Lck3 hat eine Kurvenform, die um einen Impuls bei jeweils neun
Impulsen vermindert ist, wie in Teil (12) von Fig. 5A zur Zeit
t9 gezeigt, so daß während einer horizontalen Abtastperiode 640
Impulse erzeugt werden. Die Verminderung der Impulse bewirkt eine
Änderung des Tast- oder Anzeigeverhältnisses. Weil die Daten auf
der ansteigenden oder abfallenden Flanke des Takts eingeklinkt
werden, werden jedoch keine Probleme verursacht. In dieser
Betriebsart wird für jede neunte Periode des dritten Haltedaten
signals Ldata3 das Ergebnis einer auf zwei Pixel wirkenden
Operation für einen Pixeldatenwert eingesetzt (im Ausführungs
beispiel p₀ U p₁, p₉ U p₁₀, . . ., wobei das Symbol "U" eine
ODER-Operation bezeichnet).
Da der Betriebsart-Kennzeichnungskode MODE1 auf 1 gesetzt ist,
erscheint das Steuersignal m3 am Ausgang des UND-Gatters 20, und
somit wird das Steuersignal m3 an den Auswahleingang S1 des
zweiten Auswahlschaltkreises 21 angelegt. Der
Betriebsart-Kennzeichnungskode MODE0, der auf Null gesetzt ist, wird auf den
anderen Auswahleingang S0 des zweiten Auswahlschaltkreises 21
gegeben, so daß der Eingang C2 ausgewählt wird, wenn das
Steuersignal m3 hoch liegt, und daß der Eingangsanschluß C0
ausgewählt wird, wenn das Steuersignal m3 niedrig liegt.
Das zweite Punktdatensignal Ddata2, das um einen Takt des
Punkttaktsignals Dck verzögert ist, rührt immer vom Ausgangs
anschluß Q des Flip-Flops 22 her. Daher werden Daten zweier
angrenzender Pixel immer auf das ODER-Gatter 23 eingegeben, um
einer ODER-Operation unterworfen zu werden. Das dritte Punkt
datensignal Ddata3, das als Ergebnis der ODER-Operation erhalten
wird, wird dem Eingang C2 des zweiten Auswahlschaltkreises 21
zugeführt. Daher wählt der zweite Auswahlschaltkreis 21 das
dritte Punktdatensignal Ddata3 aus, wenn das Steuersignal m3 hoch
liegt, und daß erste Punktdatensignal Ddata1 bei anderen Takten,
um sie als ein drittes Haltedatensignal Ldata3 zu liefern. Auf
diese Weise werden neun Punktdaten auf acht Punktdaten reduziert.
Als ein Ergebnis wird das dritte Haltedatensignal Ldata3, in dem
ein durch die ODER-Operation zweier Pixeldatenwerte erhaltener
Datenwert bei jeweils neun Datenwerten eingesetzt ist, in die
Schnittstelleneinheit 15 eingegeben.
Durch Einklinken des dritten Haltedatensignals Ldata3 mit dem
Takt des dritten Haltetaktsignals Lck3 nimmt die Schnittstellen
einheit 15 Daten von sieben Pixeln (z. B. p₂ bis p₈, p₁₁ bis
p₁₇, . . .) von jeweils neun Pixeln ohne Verarbeitungsschritte an
und verwendet als einen Datenwert das Ergebnis der auf die Daten
werte der übrigen beiden Pixel angewandten ODER-Operation (z. B.
p₀ U p₁, p₉ U p₁₀, p₁₈ U p₁₉, . . .). Die resultierenden Daten werden
in den Zwischenspeicher-Schaltkreis 9 eingeführt.
In diesem Fall sind beide Betriebsart-Kennzeichnungskodes MODE0
und MODE1 auf 1 gesetzt. Der erste Auswahlschaltkreis 17 wählt
den Eingang C3 aus, an den das Maskensignal m2 geliefert wird.
Daher arbeitet der erste Auswahlschaltkreis 17 auf dieselbe Weise
wie in der oben beschriebenen Anzeigebetriebsart [3] (d. h. der
Betriebsart mit der ODER-Operation), um das dritte Haltetakt
signal Lck3 durch Vermindern eines Impulses bei jeweils neun
Impulsen zu erzeugen.
Das Steuersignal m3 wird an den Auswahleingang S1 des zweiten
Auswahlschaltkreises 21 angelegt, und der Betriebsart-Kennzeich
nungskode MODE0, der an den anderen Auswahleingang S0 geliefert
wird, ist 1. Daher wählt der zweite Auswahlschaltkreis 21 den
vierten Eingang C3 aus, wenn das Steuersignal m3 hoch liegt, und
den zweiten Eingang C1, wenn das Steuersignal m3 niedrig liegt.
Wie oben erwähnt, ist das zweite Punktdatensignal Ddata2 um einen
Takt des Punkttaktsignals Dck verzögert. Daher werden Daten
zweier angrenzender Pixel immer an das UND-Gatter 24 eingegeben,
um einer UND-Operation unterworfen zu werden. Das vierte Punkt
datensignal Ddata4, das ein Ergebnis der UND-Operation ist, wird
dem dritten Eingang C3 zugeführt, so daß der zweite Auswahl
schaltkreis 21 das vierte Punktdatensignal Ddata4 auswählt, wenn
das Steuersignal m3 hoch liegt, und das dritte Punktdatensignal
Ddata3 in anderen Takten, um sie als ein viertes Haltedatensignal
Ldata4 auszugeben. Als ein Ergebnis wird das vierte Haltedaten
signal Ldata4, in dem ein durch die UND-Operation zweier Pixel
datenwerte erhaltener Datenwert auf jeweils neun Datenwerte ein
gesetzt ist, in die Schnittstelleneinheit 15 eingegeben.
Durch Einklinken des vierten Haltedatensignals Ldata4 mit dem
Takt des dritten Haltetaktsignals Lck3 nimmt die Schnittstellen
einheit 15 Daten von sieben Pixeln (z. B. p₂ bis p₈, p₁₁ bis
p₁₇, . . .) von jeweils neun Pixeln ohne Verarbeitungsschritte an
und verwendet als einen Datenwert das Ergebnis der auf die
Datenwerte der übrigen beiden Pixel angewandten UND-Operation
(z. B. p₀ ∩ p₁, p₉ ∩ p₁₀, p₁₈ ∩ p₁₉, . . .). Die resultierenden Daten
werden in den Zwischenspeicher-Schaltkreis 9 eingeführt.
Die reduzierte Anzeige gemäß dem Ausführungsbeispiel wird nicht
durch einfaches Vermindern von Daten erzielt, was beim Stand der
Technik der Fall ist, sondern durch Interpolieren der fehlenden
Pixeldaten durch Anwenden einer Operation auf die Daten der
angrenzenden Pixel, womit ermöglicht wird, daß die in dem Bild
speicher gespeicherte ursprüngliche Anzeigeinformation intakt
bleibt. Wie oben beschrieben, wird die Anzeigesteuerung gemäß dem
Ausführungsbeispiel nicht über Software durchgeführt, wie beim
Stand der Technik, sondern durch Hardware, wodurch eine Echtzeit
anzeige erzielt werden kann.
In der obigen Beschreibung wird ein LCD-Gerät als Anzeigeeinrich
tung benutzt, aber die Vorrichtung ist auf andere Anzeigeein
richtungen anwendbar, wie auf Anzeigeeinrichtungen, die eine
CRT-Anzeige benutzen, oder auf Anzeigeeinrichtungen mit Pixeln, die
von einer Vielzahl von lichtemittierenden Elementen geformt
werden.
Wie oben beschrieben, können alle Einrichtungen durch Hardware
verwirklicht werden. Daher kann die Anzeigesteuerung in Echtzeit
durchgeführt werden, was die Notwendigkeit für das Verarbeiten
einer umfangreichen Software, die die Anzeigebereiche verwaltet,
um die gewünschte Anzeigebetriebsart einzurichten, sowie den
Umstand einspart, Daten in die Bilddaten-Speichersektion zurück
zuschreiben. Somit bleiben gemäß der Erfindung die ursprüng
lichen, in der Bilddaten-Speichersektion gespeicherten Bilddaten
vollständig intakt, was die Reproduzierbarkeit und Sicherheit der
Anwendungssoftware sicherstellt, die die Anzeigebereiche ver
waltet. Weil eine für die reduzierte Anzeige notwendige Reduzie
rung der Daten durch Anwenden einer Operation auf zwei benach
barte Bilddatenwerte durchgeführt wird, kann auch das Weglassen
von Daten, was beim Stand der Technik üblich ist, vermieden
werden, wodurch eine reduzierte Anzeige mit minimaler Verzerrung
geschaffen wird.
Claims (6)
1. Vorrichtung zur Bilddatenreduktion (1) für ein Anzeigegerät
(2), in dem Pixel in einer Matrix angeordnet sind, mit:
einer Bilddatenfolgen-Erzeugungseinrichtung (19) zum Erzeugen einer ersten seriellen Bilddatenfolge (Ddata1) in Synchronisation mit der horizontalen Abtastung des Anzeige gerätes (2), wobei die Bilddatenfolgen-Erzeugungseinrichtung (19) mit einer Speichereinrichtung (5) zum Speichern von Bilddaten verbunden ist,
einer Bilddaten-Verzögerungseinrichtung (22), die eine zweite serielle Bilddatenfolge (Ddata2) ausgibt, in der jeder Datenwert gegenüber dem entsprechenden Datenwert der ersten Bilddatenfolge (Ddata1) um eine Zeitperiode ent sprechend wenigstens einem Pixel verzögert ist,
einer ersten Operationseinrichtung (23) zum Anwenden einer ersten Operation auf die erste Bilddatenfolge (Ddata1) und die zweite Bilddatenfolge (Ddata2), um eine dritte Bild datenfolge (Ddata3) zu erhalten,
einer Maskensignal-Erzeugungseinrichtung (16) zur Erzeugung einer Mehrzahl von Maskensignalen (m0, m1, m2, m3), die synchron mit dem Takt der Bilddatenfolgen jeweils in Hinblick auf eine gewünschte Anzeigebetriebsart vorgegebene Bilddaten in den Folgen markieren,
einer Maskensignal-Auswahleinrichtung (17) zum Auswählen eines oder mehrerer Maskensignale aus den Maskensignalen (m0, m1, m2, m3) gemäß einer gewünschten Anzeigebetriebsart,
einer Bilddaten-Auswahleinrichtung (21), um gemäß der gewünschten Anzeigebetriebsart aus der ersten bis dritten Bilddatenfolge (Ddata1, Ddata2, Ddata3) eine oder mehrere Bilddatenfolgen auszuwählen und um eine weitere Bilddaten folge (LData) zu erzeugen,
einer Ausgabeeinrichtung (15) zum Maskieren der weiteren Bilddatenfolge (LData) gemäß der ausgewählten Maskensignale und zum Ausgeben der maskierten Bilddatenfolge auf das Anzeigegerät (2).
einer Bilddatenfolgen-Erzeugungseinrichtung (19) zum Erzeugen einer ersten seriellen Bilddatenfolge (Ddata1) in Synchronisation mit der horizontalen Abtastung des Anzeige gerätes (2), wobei die Bilddatenfolgen-Erzeugungseinrichtung (19) mit einer Speichereinrichtung (5) zum Speichern von Bilddaten verbunden ist,
einer Bilddaten-Verzögerungseinrichtung (22), die eine zweite serielle Bilddatenfolge (Ddata2) ausgibt, in der jeder Datenwert gegenüber dem entsprechenden Datenwert der ersten Bilddatenfolge (Ddata1) um eine Zeitperiode ent sprechend wenigstens einem Pixel verzögert ist,
einer ersten Operationseinrichtung (23) zum Anwenden einer ersten Operation auf die erste Bilddatenfolge (Ddata1) und die zweite Bilddatenfolge (Ddata2), um eine dritte Bild datenfolge (Ddata3) zu erhalten,
einer Maskensignal-Erzeugungseinrichtung (16) zur Erzeugung einer Mehrzahl von Maskensignalen (m0, m1, m2, m3), die synchron mit dem Takt der Bilddatenfolgen jeweils in Hinblick auf eine gewünschte Anzeigebetriebsart vorgegebene Bilddaten in den Folgen markieren,
einer Maskensignal-Auswahleinrichtung (17) zum Auswählen eines oder mehrerer Maskensignale aus den Maskensignalen (m0, m1, m2, m3) gemäß einer gewünschten Anzeigebetriebsart,
einer Bilddaten-Auswahleinrichtung (21), um gemäß der gewünschten Anzeigebetriebsart aus der ersten bis dritten Bilddatenfolge (Ddata1, Ddata2, Ddata3) eine oder mehrere Bilddatenfolgen auszuwählen und um eine weitere Bilddaten folge (LData) zu erzeugen,
einer Ausgabeeinrichtung (15) zum Maskieren der weiteren Bilddatenfolge (LData) gemäß der ausgewählten Maskensignale und zum Ausgeben der maskierten Bilddatenfolge auf das Anzeigegerät (2).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
erste Operation eine ODER-Operation ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
erste Operation eine UND-Operation ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorrichtung eine zweite Operationseinrichtung (24) zum
Anwenden einer zweiten Operation auf die ersten und zweiten
Bilddatenfolgen aufweist, um eine vierte Bilddatenfolge zu
erhalten, und daß die Bilddaten-Auswahleinrichtung (21) eine
oder mehrere Bilddatenfolgen aus der ersten bis vierten
Bilddatenfolge auswählt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
erste Operation eine ODER-Operation ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
zweite Operation eine UND-Operation ist.
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